CN102560244B - 一种20MnMo钢微合金化及热处理方法 - Google Patents
一种20MnMo钢微合金化及热处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102560244B CN102560244B CN201110454851.XA CN201110454851A CN102560244B CN 102560244 B CN102560244 B CN 102560244B CN 201110454851 A CN201110454851 A CN 201110454851A CN 102560244 B CN102560244 B CN 102560244B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- 20mnmo
- steel
- warming
- insulation
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
本发明公开一种20MnMo钢微合金化及热处理方法,该20MnMo钢微合金化是通过在20MnMo钢中添加有微合金元素Nb,Nb的含量为0.03~0.06。该20MnMo钢热处理方法,是对工件进行正火、淬火、回火处理,选择合适的工艺参数。本发明可以细化晶粒,同时提高20MnMo钢的强度和塑韧性,并通过析出强化与相变强化的方式进一步改善材料性能。
Description
技术领域
本发明属于低碳合金钢技术领域,尤其涉及一种Nb微合金化的20MnMo钢及热处理方法。
背景技术
在世界范围内,具有优良焊接性能的低碳合金钢用量大且用途多。20MnMo属压力容器用低碳合金钢,焊接性能良好,广泛应用于中温高压容器,如高压加热器管板、进出口水管、封头、底盖、筒体、等锅炉设备中的核心部件。随着技术进步,对钢铁材料的性能要求不断提高,很多工况下,不仅要求具有高的强度、良好的塑韧性,还应具有低的韧脆转变温度及优良的加工性能。生产中常常出现20MnMo管板、模块等冲击功不稳定而达不到技术要求,造成工件多次返修或报废的情况,据分析这与晶粒粗大有关。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种20MnMo钢微合金化及热处理方法,适用于有效截面100~700mm的工件。
为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
一种20MnMo钢微合金化,其化学成分组成以质量百分数计为:C:0.17~0.23、Si:0.17~0.37、Mn:1.10~1.40、P:≤0.025、S:≤0.015、Ni:≤0.30、Cr:≤0.30、Cu:≤0.25、Mo:0.20~0.35;还添加有微合金元素Nb,Nb的含量为0.03~0.06。
微量元素铌被广泛应用于微合金钢中,对钢的性能产生多种影响。主要表现在两个方面:一是在热加工过程中抑制奥氏体的形变再结晶并阻止其晶粒的长大;二是可以通过应变诱导析出碳氮化合物,发挥铌的沉淀强化作用。对于20MnMo低碳低合金钢而言,向钢中添加的合金元素Nb对钢的性能影响非常强烈。少量的Nb在钢中便可起到非常大的作用,Nb细化晶粒,在提高强度的同时,又改善钢的韧性。
一种微合金化20MnMo钢热处理方法,其工艺步骤为:
(1)将工件放入热处理炉内,以40~60℃/h的速度升温至350±10℃保温2~5h,然后再以40~60℃/h的速度升温至600~700℃保温3~8h;
(2)600~700℃保温后,以50-80℃/h的速度升温至淬火温度880~930℃保温3~20h;
(3)将工件从炉中吊出,放入水中淬火10~120min,表面温度≤150℃之后从水中取出,水温控制在≤20℃;
(4)冷却结束后及时装炉回火,以30-60℃/h的速度升温至350~400℃,保温4~8h;
(5)350~400℃保温结束后,以30~60℃/h的速度升温至回火温度580~650℃,保温6~35h,出炉空冷。
由于采用如上所述的技术方案,本发明具有如下优越性:
一、经性能热处理后,20MnMo钢及Nb微合金化后的20MnMo钢力学性能如表2所示。
表2 加Nb前后20MnMo钢性能对比
性能 | Rm/ Mpa | ReL/ Mpa | A5/% | Z/% | AKV/J(0℃) |
加Nb | 745 | 570 | 25.5 | 71.0 | 121,108,115 |
未加Nb | 590 | 470 | 24.5 | 70.0 | 150,40,87 |
二、通过向20MnMo钢中添加微合金元素Nb,既可以抑制奥氏体的形变再结晶并阻止其晶粒的长大;又可以通过应变诱导析出碳氮化合物,发挥铌的沉淀强化作用。加微量Nb元素后可以细化晶粒,同时提高20MnMo钢的强度和塑韧性,并通过析出强化与相变强化的方式进一步改善材料性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
以微合金化20MnMo管板为例,该管板的图纸尺寸为Ф3600×240mm,要求调质处理:ReL≥370Mpa,Rm =530-700Mpa,A5≥18,Akv(0℃)≥60J。
该20MnMo管板化学成分(质量百分数)为:C:0.20、Si:0.21、Mn:1.25、P:0.0065、S:0.0047、Ni:0.25、Cr:0.21、Cu:0.004、Mo:0.31、Nb:0.034。
此20MnMo管板的热处理方法,其工艺步骤为:
(1)将工件放入热处理炉内,以40℃/h的速度升温至350℃,保温3h,然后再以50℃/h的速度升温至650℃,保温4h;
(2)650℃保温结束后,以60℃/h的速度升温至淬火温度910℃,保温10h;
(3)将工件从炉中吊出,放入水中淬火90min,表面温度≤150℃之后从水中取出,水温控制在≤20℃;
(4)冷却结束后及时装炉,以40℃/h的速度升温至350℃,保温4h;
(5)350℃保温结束后,以60℃/h的速度升温至回火温度650℃,保温15h,出炉空冷。
按照以上工艺步骤热处理后,管板各项指标均符合要求,如表1所示。
表1 微合金化20MnMo管板热处理性能
性能 | Rm/ Mpa | ReL/ Mpa | A5/% | Z/% | AKV/J(0℃) |
技术要求 | 530-700 | 370 | 18 | 60 | |
实际性能 | 615 | 485 | 27.5 | 72.5 | 120,127,130 |
Claims (1)
1.一种20MnMo钢热处理方法,该20MnMo钢的化学成分组成以质量百分数计为:C:0.17~0.23、Si:0.17~0.37、Mn:1.10~1.40、P:≤0.025、S:≤0.015、Ni:≤0.30、Cr:≤0.30、Cu:≤0.25、Mo:0.20~0.35、Nb:0.03~0.06;其特征是:其工艺步骤为:
(1)将工件放入热处理炉内,以40~60℃/h的速度升温至350±10℃保温2~5h,然后再以40~60℃/h的速度升温至600~700℃保温3~8h;
(2)600~700℃保温后,以50-80℃/h的速度升温至淬火温度880~930℃保温3~20h;
(3)将工件从炉中吊出,放入水中淬火10~120min,表面温度≤150℃之后从水中取出,水温控制在≤20℃;
(4)冷却结束后及时装炉回火,以30-60℃/h的速度升温至350~400℃,保温4~8h;
(5)350~400℃保温结束后,以30~60℃/h的速度升温至回火温度580~650℃,保温6~35h,出炉空冷。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110454851.XA CN102560244B (zh) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | 一种20MnMo钢微合金化及热处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110454851.XA CN102560244B (zh) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | 一种20MnMo钢微合金化及热处理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102560244A CN102560244A (zh) | 2012-07-11 |
CN102560244B true CN102560244B (zh) | 2014-04-30 |
Family
ID=46406842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201110454851.XA Active CN102560244B (zh) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | 一种20MnMo钢微合金化及热处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102560244B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108070788A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-25 | 安徽应流集团霍山铸造有限公司 | 一种铌合金掺杂铸钢材料的制备方法 |
CN109402512B (zh) * | 2018-11-28 | 2021-04-20 | 武汉重工铸锻有限责任公司 | 能提高25Cr3NiMoW材料锻件强度的热处理方法 |
CN113005363B (zh) * | 2021-01-29 | 2022-07-05 | 洛阳中重铸锻有限责任公司 | 600℃测试温度屈服强度大于700MPa的低合金耐热钢的热处理方法 |
CN113265576A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-17 | 无锡市法兰锻造有限公司 | 一种高性能20MnMo大型管板锻件及其制造工艺 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101509103A (zh) * | 2008-12-24 | 2009-08-19 | 中信重工机械股份有限公司 | 大型提升机主轴锻件材料配方及其晶粒细化加工工艺 |
-
2011
- 2011-12-30 CN CN201110454851.XA patent/CN102560244B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101509103A (zh) * | 2008-12-24 | 2009-08-19 | 中信重工机械股份有限公司 | 大型提升机主轴锻件材料配方及其晶粒细化加工工艺 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
16MnR与20MnMoNbⅢ异种钢焊接工艺制定及实施;郝丁华等;《石油化工应用》;20080430;第27卷(第2期);第90-93页 * |
ZG20MnMo锅炉汽水管道焊接裂纹失效分析;王学等;《机械工程材料》;20031031;第27卷(第10期);第49-51页 * |
王学等.ZG20MnMo锅炉汽水管道焊接裂纹失效分析.《机械工程材料》.2003,第27卷(第10期),第49-51页. |
郝丁华等.16MnR与20MnMoNbⅢ异种钢焊接工艺制定及实施.《石油化工应用》.2008,第27卷(第2期),第90-93页. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102560244A (zh) | 2012-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104357754B (zh) | 一种耐硫酸露点腐蚀钢板及其制造方法 | |
CN101096738A (zh) | 低焊接裂纹敏感性钢板及其生产方法 | |
CN106521359B (zh) | 海上钻井平台用抗硫化氢腐蚀调质高强钢板及生产方法 | |
CN102321847A (zh) | 一种海洋平台用调质结构厚钢板及其生产方法 | |
CN101660036B (zh) | 一种高强高韧性钢管热处理的方法 | |
CN102011047A (zh) | 一种低成本、高性能压力容器用钢板的生产方法 | |
CN101235466A (zh) | 一种高韧性-110℃低温钢及其制造方法 | |
CN102560244B (zh) | 一种20MnMo钢微合金化及热处理方法 | |
CN102492823B (zh) | 屈服强度420MPa级冷轧低合金高强钢板的连续退火工艺 | |
CN103451520A (zh) | 一种q345工程用钢及其生产方法 | |
CN104372257A (zh) | 利用返红余热提高强韧性的低合金高强中厚板及其制法 | |
CN103147018A (zh) | 一种奥氏体不锈钢锻件及其生产工艺 | |
CN102367554A (zh) | 一种工程机械用高性能调质钢板及其生产工艺 | |
CN105331890B (zh) | 一种在线淬火生产高韧性5Ni钢中厚板的方法 | |
CN102747301B (zh) | 一种高强度不锈钢冷轧板带及其制造方法 | |
CN102828124A (zh) | 一种非调质型低温压力容器用厚板及其生产方法 | |
CN102151696A (zh) | 一种q345钢板的控温轧制方法 | |
CN112048659B (zh) | 一种高强度高塑韧性钢板及其制备方法 | |
CN102851590B (zh) | 一种抗酸性低锰x70管线钢及其生产方法 | |
CN102534419A (zh) | 一种超级马氏体不锈钢及其制备方法 | |
CN102888571A (zh) | 一种690MPa级低焊接裂纹敏感性钢及其制造方法 | |
CN104294174B (zh) | 一种大线能量焊接高强热轧钢筋及其生产工艺 | |
CN106119469B (zh) | 一种大型锻件细化晶粒的热处理工艺 | |
CN102534375B (zh) | 一种N80级含Nb贝氏体油套管用钢及其管材制造方法 | |
CN103276187A (zh) | 提高高频直缝焊管焊缝综合力学性能的工艺方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |